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高一化學必修一物質的化學計量 高一化學必修一化學教案設計( 四 )

生活百科化學


【PPT展示】【板書】(1)、甲烷的電子式
如果我們將電子式中的一對共用電子用一條短線表示,得到的式子叫結構式 。
【板書】結構式：將電子式中的一對共用電子用一條短線表示,得到的式子 。
那么甲烷用結構式來表示的話我們就可以把它表示成這個樣子
【PPT展示】【板書】(2)、甲烷的結構式
【提問】我們知道了甲烷的分子式和結構式，那么甲烷分子的結構到底是不是和它的結構式一樣呢?
【實踐】下面我們就動起手來，利用我們手上的橡皮泥和牙簽，搭建出你想象中的甲烷的空間結構 。
搭建出來后想一下以下兩個問題：
【PPT展示】1、如果我們用一個X原子替代甲烷分子其中的一個氫原子，有幾種可能?
2、如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，又有幾種可能?
找幾個同學問一下他們做出來的模型的空間幾何結構 。
【講述】通過我們科學家精確的實驗測定發現，如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結果只有一種空間結構，那現在甲烷它的空間結構該是那一種呢?你們動手做一下，用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結構只有一種，看看應該是哪一種結構 。
【學生回答】正四面體
【PPT展示】甲烷的正四面體結構、球棍模型及比例模型 。
【講述】很好，如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結果只有一種空間結構的話，那么甲烷的空間結構肯定就是正四面體了;如果它是一個平面正方形或者四棱錐的空間結構，那么用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子相鄰和相對肯定是兩種不同的結構，如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結果只有一種空間結構的話，那么甲烷的空間結構肯定就是正四面體 。在這種結構中，每個C-H與C-H都是等價的，且他們之間的夾角也就是鍵角為109?28’ 。
【過渡】好，看完了甲烷的結構，接下來我們來看一下甲烷的性質 。
【板書】二、甲烷的性質
1、物理性質
【講述】【PPT展示】通常情況下，甲烷是一種無色、無味的氣體，密度比空氣小為0.717g/L(標準狀況)，極難溶于水 。
【過渡】這些就是甲烷的一些物理性質，接下來我們來看一下它的化學性質 。
我們常說結構決定性質，那么甲烷穩定的正四面體結構決定了它有那些化學性質呢?
【板書】2、化學性質
(1)、穩定性
甲烷穩定的正四面體結構決定了甲烷通常情況下是比較穩定的，如與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發生化學反應 。
【板書】【PPT展示】與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發生化學反應 。
【講述】甲烷的穩定性是由它具有正四面體結構的穩定結構決定的 。
【過渡】但任何物質的穩定性都是相對的，而它的變化是絕對的，內因是變化的根據，外因是變化的條件，一旦外部條件發生變化，甲烷也能發生反應 。比如在特定條件下甲烷能與某些物質發生化學反應，如可以燃燒和發生取代反應等 。下面我們就一起來看一下甲烷的燃燒反應 。
【板書】(2)、甲烷的氧化反應——燃燒反應
【講述】甲烷是一種優良的氣體燃料，通常情況下1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成水和CO2,放出890kJ的熱量,火焰呈淡藍色 。
【板書】CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
下面請同學們閱讀課本P61資料卡片并思考以下兩個問題：
(1)怎么檢驗甲烷燃燒生成的產物?
甲烷燃燒產物是二氧化碳和水，可以通過將干燥燒杯罩在甲烷的火焰上，之后倒轉燒杯迅速倒入澄清石灰水來檢驗 。
(2)點燃甲烷前應有什么操作?
【總結歸納】點燃甲烷前應該驗純，這就提醒我們，在使用任何可燃性氣體前一定要進行驗純，否則他們與空氣混合達到一定的比例的時候就會發生爆炸 。
【提問】如果你發現你家里面使用的煤氣或天然氣發生泄漏的話，你將怎么進行查漏呢?
【講述】我們應該先打開門窗，讓可燃性氣體在室內的濃度，同時關閉煤氣或天然氣的總閥門，并且要到戶外去打電話進行求救，切勿觸動任何電器開關(如開、關燈)、在室內使用電話或手機、使用火柴或打火機、按動鄰居的門鈴、開啟任何煤氣用具，直至漏氣情況得到控制 。
那么我們該怎么來檢驗這兩種物質呢?
【過渡】接下來我們來看一下甲烷的另一個重要的化學性質
【板書】(3)、甲烷的取代反應(特征反應)
【講述】甲烷在通常情況下不與強氧化劑反應，但在特定的條件下甲烷是可以與一些氧化劑發生反應的 。如在光照的條件下就可以與氯氣發生反應 。下面我們一起來看一個甲烷與氯氣反應的視屏 。

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